一種可n制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種可n

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種可n
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360
°
連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法及系統(tǒng)


[0001]本專利技術(shù)涉及機電伺服控制
，尤其涉及一種可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法及系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

[0002]機電伺服系統(tǒng)是一種能夠根據(jù)指令精確控制機械運動的系統(tǒng)，具有精度高、響應快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用于工業(yè)機器人、醫(yī)療器械、交通監(jiān)視、軍事偵察等高精尖
；根據(jù)控制指令的不同，機電伺服控制技術(shù)大致可分為位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制三種控制方式。
[0003]針對可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)中，在應用場合，其往往需要按最小行程實現(xiàn)位置控制，如光電吊艙方位外框架始終需要按最小行程進行位置控制，從而實現(xiàn)對目標的快速搜索和連續(xù)跟蹤。
[0004]然而，常作為角位置反饋元件的編碼器，其測角范圍為0
°
～360
°
，在n
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°
連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)應用中，控制算法若不進行有效處理，機電伺服系統(tǒng)在位置閉環(huán)控制時，角位置誤差絕對值會出現(xiàn)大于180
°
的情況，此時，機電伺服系統(tǒng)會按行程大于180
°
的方向?qū)崿F(xiàn)位置閉環(huán)運動，直到角位置測量值逼近角位置指令，從而使角位置誤差收斂到穩(wěn)態(tài)誤差帶內(nèi)。尤其在編碼器角位置測量值零位附近，由于位置伺服系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的客觀存在，角位置測量值存在0/>°
和360
°
的突變，角位置誤差絕對值也會在大于180
°
和小于180
°
之間來回跳變，必然無法實現(xiàn)任意角位置指令的連續(xù)穩(wěn)定閉環(huán)控制。
[0005]因此，針對可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)，十分有必要通過行之有效的控制方法，實現(xiàn)其始終按走最小行程方式進行位置閉環(huán)控制，從而達到對任意角位置指令的連續(xù)穩(wěn)定閉環(huán)控制的目的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0006]本申請的目的是提供一種可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法及系統(tǒng)，旨在解決無法實現(xiàn)任意角位置指令的連續(xù)穩(wěn)定閉環(huán)控制的問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：
[0008]本申請?zhí)峁┮环N可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法，所述可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)包括角位置校正控制器及編碼器，所述角位置校正控制器用于接收角位置信息并經(jīng)所述編碼器反饋，其特征在于，包括下述步驟：
[0009]對角位置指令θ
ref
進行處理；
[0010]根據(jù)處理后的角位置指令計算角位置誤差e；
[0011]將所述角位置誤差e轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍；
[0012]將轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍內(nèi)的角位置誤差e
*
輸入所述角位置校正控制器，實現(xiàn)所述可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)走最小行程控制。
[0013]進一步的，在對角位置指令θ
ref
進行處理的步驟中，包括下述步驟：
[0014]將所述角位置指令θ
ref
轉(zhuǎn)換為[0
°
，+360
°
)范圍，并定義處理后的角位置指令為
[0015]進一步的，在將所述角位置指令θ
ref
轉(zhuǎn)換為[0
°
，+360
°
)范圍，并定義處理后的角位置指令為的步驟中，具體包括下述步驟：
[0016]判斷θ
ref
是否大于或等于零，若θ
ref
≥0，則采用C/C++語言的非負數(shù)求余數(shù)為非負數(shù)值規(guī)則，將θ
ref
除以360
°
取余即可作為即
[0017]若θ
ref
<0，則采用C/C++語言的負數(shù)求余數(shù)為負值的規(guī)則，將θ
ref
除以360
°
取余后，再加上360
°
的和值作為即即
[0018]進一步的，在根據(jù)處理后的角位置指令計算角位置誤差e的步驟中，包括下述步驟：
[0019]將所述處理后的角位置指令減去編碼器角位置測量值θ
act
，得到角位置誤差e，即所述角位置誤差e取值范圍為[
?
360
°
，+360
°
)。
[0020]進一步的，在將所述角位置誤差e轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍的步驟中，包括下述步驟：
[0021]將所述角位置誤差e轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍，并定義處理后的角位置誤差為e
*
；
[0022]若e>180
°
，則e
*
＝e
?
360
°
，若e≤
?
180
°
，則e
*
＝e+360
°
。
[0023]進一步的，在將轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍內(nèi)的角位置誤差e
*
輸入所述角位置校正控制器，實現(xiàn)所述可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)走最小行程控制的步驟中，包括下述步驟：
[0024]將所述處理后的角位置誤差e
*
輸入到所述角位置校正控制器，進行角位置校正，經(jīng)所述編碼器反饋以確定所述可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)走最小行程控制。
[0025]進一步的，所述角位置指令θ
ref
為無上下限任意角度值。
[0026]本申請還提供一種可n
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360
°
連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制系統(tǒng)，包括：
[0027]角位置指令處理模塊：對角位置指令θ
ref
進行處理；
[0028]角位置誤差計算模塊：根據(jù)處理后的角位置指令計算角位置誤差e；
[0029]角位置誤差處理模塊：將所述角位置誤差e轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍；
[0030本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法，所述可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)包括角位置校正控制器及編碼器，所述角位置校正控制器用于接收角位置信息并經(jīng)所述編碼器反饋，其特征在于，包括下述步驟：對角位置指令θ
ref
進行處理；根據(jù)處理后的角位置指令計算角位置誤差e；將所述角位置誤差e轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍；將轉(zhuǎn)換成(
?
180
°
，+180
°
]范圍內(nèi)的角位置誤差e
*
輸入所述角位置校正控制器，實現(xiàn)所述可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)走最小行程控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法，其特征在于，在對角位置指令θ
ref
進行處理的步驟中，包括下述步驟：將所述角位置指令θ
ref
轉(zhuǎn)換為[0
°
，+360
°
)范圍，并定義處理后的角位置指令為3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可n
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連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法，其特征在于，在將所述角位置指令θ
ref
轉(zhuǎn)換為[0
°
，+360
°
)范圍，并定義處理后的角位置指令為的步驟中，具體包括下述步驟：判斷θ
ref
是否大于或等于零，若θ
ref
≥0，則采用C/C++語言的非負數(shù)求余數(shù)為非負數(shù)值規(guī)則，將θ
ref
除以360
°
取余即可作為即若θ
ref
<0，則采用C/C++語言的負數(shù)求余數(shù)為負值的規(guī)則，將θ
ref
除以360
°
取余后，再加上360
°
的和值作為即即4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可n
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360
°
連續(xù)旋轉(zhuǎn)機電伺服系統(tǒng)的行程控制方法，其特征在于，在根據(jù)處理后的角位置指令計算角位置誤差e的步驟中，包括下述步驟：將所述處理后的角位置指令減去編碼器角位置測量值θ
act
，得到角位置誤差e，即所述角位置誤差e取值范圍為[
?
360
°
，+360
°
)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可n...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王元超，楊永明，匡海鵬，
申請(專利權(quán))人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：